TUV测量系统分析培训资料(MSA)

11德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部陶维胜测量系统分析(3rd)MeasurementSystemsAnalysis(ThirdEdition)2德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析23德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析4德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量的对象顾客的声音你必须转换成技术特征或规格。技术特征失效模式分析控制计划等35德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部原料人机法环结果好不好如果测量的方式不对，那么好的结果可能被测为坏的结果，坏的结果也可能被测为好的结果，就不能得到真实的产品或过程特性测量6德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量系统要素与构成被测试的材料被测量的特性收集和准备样品测量种类和尺度仪器或测试设备检验者或技术员使用的状况等测量系统构成量具(Equipment)测量人员(Operator)被测工件(Parts)程序、方法(Procedure,Methods)上述之交互作用关系47德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析8德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部理想的测量系统理想的测量系统在每次使用时，应只产生“正确”的测量结果。每次测量结果总应该与一个标准值相符。一个能产生理想测量结果的测量系统，应具有零方差、零偏倚和所测的任何产品错误分类为零概率的统计特性。真值真值59德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部1).足够的分辨率和灵敏度。为了测量的目的，相对于过程变差或规范控制限，测量的增量应该很小。通常所有的十进制或1/10法则，表明仪器的分辨率应把公差(过程变差)分为十份或更多。这个规则是选择量具期望的实际最低起点2).测量系统应该是统计受控制的。这意味着在可重复条件下，测量系统的变差只能是由于普通原因而不是特殊原因造成。这可称为统计稳定性且最好由图形法评价3).对产品控制，测量系统的变异性与公差相比必须小于依据特性的公差评价测量系统4).对过程控制，测量系统的变异性应该显示有效的分辨率并与过程变差相比要小。根据6σ变差和／或来自MSA研究的总变差评价测量系统2.好的测量系统10德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析611德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部对过程的认识对过程的有效管理就是识别和控制过程的变差，因此需要掌握如下过程知识：过程应该做什么？过程会出什么错？过程正在做什么？因此需要对过程上述要求进行评估12德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部检验(测量)过程作用通过评估过程参数或结果的活动可以获得过程正在做什么的知识。该活动通常称之为检验，也就是测量。就是透过适宜的标准和测量仪器来检查过程参数、过程中零件、装配完的子系统或完工的最终产品的活动，从而观测者能够确认或否认该过程是在一个稳定条件下运行，其变差相对于顾客指定的目标是可接受的。因此这检验(测量)过程本身就是一个过程。713德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量过程理解测量过程：测量及分析活动是一个过程。因而对该过程也可以应用任何与所有过程控制的管理、统计及逻辑技术。对于过程拥有者需要了解顾客需求，而对于顾客来说也是过程拥有者，也希望用最小的努力获得正确的决定。815德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部掌握测量过程内容对于测量过程至少需要掌握以下内容：测量设备资源如何正确使用这些设备测量过程内容是什么如何分析和解释测量结果监视和控制这个测量过程16德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析917德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量值构成测量值=真值+测量误差y=x+ε戴明说没有真值的存在一致性18德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部识别测量系统误差来源与所有过程相似，测量系统受随机和系统变差源影响。这些变差源由普通原因和特殊原因造成，为了控制测量系统变差1)识别潜在的变差的来源2)消除(如果可能时)或监控这些变差的来源尽管特殊原因将依据不同情况，但一些典型的变差来源是可以识别。有多种不同的方法可以对这些变差来源进行表述和分类。如因果图、故障树图等。1019德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量设备因素仪器设备方面：Discrimination(分辩力)Precision精密度(Repeatability重复性)Accuracy准确度(Bias偏差)Damage损坏Differencesamonginstrumentsandfixtures(不同仪器和夹具间的差异)1121德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量过程活动方面因素测量过程方面被测量工件之间的差异→σp执行测量的不完整性→σe(同一工件重复测量，得不到同一数据)测量者之间，测量技术的差异→σo准确度误差(Accuracy)→X→μ(测量实际值与工件真值间的差异)精密度误差(Precision)→σ(同一量具，重复测量相同工件同一质量特性，所得数据的变异性)22德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部不同检验者的差异(Reproducibility再现性)训练技能疲劳无聊眼力舒适检验的速度指导书的误解等6.检验者因素1223德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部不同环境所造成的差异湿度温度振动照明腐蚀污染(油脂)7.环境因素24德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部方法方面：测试方法测试标准材料方面：准备的样本本身有差异收集的样本本身有差异8.方法和材料因素1325德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部主要内容CH1引言CH2对测量系统的要求CH3测量过程的理解CH4测量系统误差来源CH5测量系统特性CH6测量系统分析方法CH7计量型测量系统分析CH8计数型测量系统分析26德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部选择测量系统步骤决定哪些是可以使用的设备考虑整个测量系统的特性决定测量所需要的解析度决定产品/过程特性(关键)过程度量衡小组D跨功能小组C产品工程师B产品工程师A责任者顺序1427德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量系统的评定第一阶段：确定该测量系统是否满足我们的需要。主要有二个目的：确定该测量系统是否具有所需要的统计特性，此项必须在使用前进行发现哪种环境因素对测量系统显著的影响，例如温度、湿度等，以决定其使用之空间及环境第二阶段的评定目的是在验证一个测量系统一旦被认为是可行的，应持续具有恰当的统计特性28德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部评价测量系统的基本问题测量系统是否有足够的分辨力？(解析能力)这种测量系统在一定时间内是否在统计上保持一致？(重复和再现)这些统计性能在预期范围内是否一致？(线性)这些问题要和过程变差联系起来。(是否足够小)1529德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部测量系统特性对测量系统进行分析的目的是为了更好地了解测量系统变差的来源。测量系统特性可用下列方式来描述：位置(稳定性、偏倚、线性)；宽度或范围(重复性、再现性)Discrimination分辨率(Abilitytotellthingsapart)Bias偏倚(Accuracy准确性)Repeatability重复性(Precision)Reproducibility再现性Linearity线性Stability稳定性30德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部分辨率一个数据分级控制：只有下列条件才可用于控制与规范相比过程变差较小预期过程变差上的损失函数很平缓过程变差的主要原因导致均值偏移分析：对过程参数及指数的估计不可接受只能表明过程是否正在生产合格零件1631德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部~4个数据分级控制：只有下列条件才可用于控制依据过程分布可用半计量控制技术可产生不敏感的计量控制图分析：一般来说对过程参数及指数的估计不可接受只提供粗劣的估计32德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部个或更多个数据分级控制：只有下列条件才可用于控制可用于计量控制图分析：建议使用1733德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部分辨率的要求建议的要求是总过程6σ(标准偏差)的十分之一传统是公差范围的十分之一34德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部偏倚(Bias)基准值观测平均值偏倚偏倚：是测量结果的观测平均值与基准值的差值。真值的取得可以通过采用更高等级的测量设备进行多次测量，取其平均值1835德国莱茵TÜV公司中国教育与咨询部偏倚过大的可能原因仪器需要校准仪器、设备或夹紧装置的磨损磨损或损坏的基准，基准出现误差校准不当或调整基准的使用不当仪器质量差─设计或一致性不好线性误差应用错误的量具不同的测量方法─设置、安装、夹紧、技术36德国莱茵TÜV公司中国教育